测量学第三章水准仪的使用

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1、测 量 学第三章 经纬仪与角度测量本章学习要点n角度测量原理nDJ6级光学经纬仪的构造和使用nDJ6级光学经纬仪的读数方法nDJ6级光学经纬仪的测量方法A3.1 水平角的测量原理n水平角概念：相交的两条空间直线之间 的夹角在水平面上的投影。n水平角的范围：(0o，360o)n原理：OA投影在水平度盘上读数为a， OB投影在水平度盘上读数为b。则： 3.2 竖直角的测量原理n竖直角概念：同一竖直面内倾斜视线与 水平线之间的夹角n竖直角的范围：(0o,90o)n视线上仰竖直角为正，下俯为负。n原理：同一竖直面内倾斜视线与水平线 在竖直度盘上读数之差。水平角竖角3.2 竖直角的测量原理n竖直角概念：

2、同一竖直面内倾斜视线与 水平线之间的夹角n竖直角的范围：(0o,90o)n视线上仰竖直角为正，下俯为负。n原理：同一竖直面内倾斜视线与水平线 在竖直度盘上读数之差。技术项目技术项目望远镜有效 孔径不小于 望远镜放大 倍数不小于水准管 分划值水平度盘 垂直度盘DJDJ1 1 DJDJ2 2 DJDJ6 6 1 2 660mm 40mm 60mm 40mm 40mm40mm3030 2828 2626 6/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 经纬仪系列的技术参数和用途10二等平面控制 测量及精密工 程测量三、四等平面 控制测量及 一般工程测量图根控制测量及

3、 一般工程测量一测回水平 方向中误差主要用途经纬仪等级提 要 二 光 学 经 纬 仪 的 构 造 及 度 盘 读 数7411DJ6DJ6经纬仪经纬仪（66级）级）光学经纬仪光学经纬仪提 要 二 光 学 经 纬 仪 的 构 造 及 度 盘 读 数7412DJ2DJ2 经纬仪经纬仪（22级）级）光学经纬仪光学经纬仪电子经纬仪n基本结构与光学经纬 仪相同；操作方法也 基本相同。n用微电子技术自动显 示度盘的读数。1374苏州光学仪器厂 DJD系列电子经纬仪（2级和6级）3.3 DJ6级光学经纬仪的构 造n三大组成部分照准部水平度盘 基座照准 部水平度盘基座n三大组成部分三大组成部分3.3 DJ6级光

4、学经纬仪的构 造n构造：如图n作用：承载照准部n使用：与脚架相接，用脚螺旋整平经纬仪基座基座脚螺旋3.3 DJ6级光学经纬仪的构 造n组成部分：望远镜横轴、竖直度盘、读数显微镜照准部水准器竖轴光路系统照准部水平 度盘3.3 DJ6级光学经纬仪的构 造n水平度盘的构造顺时针，0 360的刻划。水平读盘0ba水平度盘090180270水 平 面abAoBc水 平 面abAOB0a水平度盘=终边b-始边a当ba时 = b a 当ba 时 = b+3600 a n 计算公式3.3 DJ6级光学经纬仪的构 造n位置变动手轮n复测装置3.3 DJ6级光学经纬仪的构造水平读盘水平度盘转动的控制装置作用：为了

5、设置 某一方向的特殊 度数，即控制水 平度盘水平转动 。ba= b+3600 aba设设定方向读数 ：000000那么下一个读 数即可马上求 解水平角。3.4 DJ6级光学经纬仪的读数 方法n分微尺测微器光路系统读数方法度盘刻划成像 到读数显微镜光路图反射镜水平度盘竖直度盘读数显微镜分微尺指标镜 度盘的分划线和分微尺成像3.4 DJ6级光学经纬仪的读数方法1）找到居于 分微尺刻划部 分的度盘的分 划线；4）读出分微尺的刻划线的读 数，并估读一位；5*1 +12 =5 12 5)读数相加,为1800 5 12 2）读出该度 盘分划线读数 1800； 3）分微尺0刻 划线到该度盘 分划线之间的 分

6、微尺的刻划 线的数目5；读数方法：竖盘读数方法 与水平度盘读 数方法一致。750 56 18 3.4 DJ6级光学经纬仪的读数方法3.5 水平角测角方法n经纬仪的安置对中 整平瞄准3.5 水平角测角方法n经纬仪的安置第一步对中（大致对中） 1）垂球对中 偏差大，平移三角架，否 则，平移仪器。OoAB垂球对中垂球对中7433三三 脚脚 架架 和和 垂垂 球球3.5 水平角测角方法n第一步对中（大致对中）n2）光学对中眼睛看着光学对中器，两手抓住两个 脚架进行拖动，使仪器大致对中，并 保持脚架头大致水平。两只脚离地，前后左右移动3.5 水平角测角方法n经纬仪的安置第二步：整平对中 （1）伸缩脚架粗

7、平 根据气泡位置，升高或降低脚架（注 ：气泡总位于高处）,使圆水准气泡居 中。两只脚不离地，沿脚架上下伸缩3.5 水平角测角方法n经纬仪的安置整平对中 2）使照准部水准管与一对脚螺旋连线平行 3）调节这一对脚螺旋使气泡居中 4）旋转900，调节第三个脚螺旋，使气泡居中 5）平移经纬仪，严格对中 6）再转动照准部，重复15的步骤几次。3.5 水平角测角方法气泡居中，1、2等高123气泡居中，3与1、2等高1233.5 水平角测角方法n瞄准瞄 准4074二、 瞄准（各种不同形式的测量标志各种不同形式的测量标志）操作步骤：粗瞄、制动、水平微动精确瞄准。 用水平微动螺旋完成瞄准，垂直标志尽量瞄准目标下

8、部 ，减少由于目标不铅垂而引起的方向误差。3.5 水平角测角方法n 水平角测量1）测回法2）方向观测法3.5 水平角测角方法n盘左盘右的概念盘左观测盘右观测竖直度盘竖直度盘3.5 水平角测角方法n 水平角测量 测回法 使用对象：两个方向的单角测量。ABO操作步骤： 1）测站O安置经纬仪，对中，整平；2）望远镜盘左瞄准目标A，读数a, 或者设置读数接近00， 将读数a记录在表中；3.5 水平角测角方法n水平角测量 测回法ABO = （1+2）/24）倒转望远镜，盘右瞄准目标B，读数，逆时针瞄准A读数，此为下半测回，求半测回角2 ；操作步骤： 3）顺时针旋转照准部，瞄准目标B，读数b， 将读数b记

9、录在表中，此为上半测回，计算上半测回角值1=b-a;5）取两个半测回角度平均值为一测回的观测值。测回法记录格式254 24 06180 05 00 74 19 06右ABO左AB00 04 1874 23 42 74 19 2474 19 15ABO测站竖盘 位置目标水平度盘 读数 半测回 角值 一测回 角值 示 意 图3.5 水平角测角方法n水平角测量 测回法 精度要求：ABO1）两个半测回角值之差不大于36 ；2）各测回角值之差即测回差不大于24 ；3.5 水平角测角方法n水平角测量 方向观测法 使用对象：观测方向多于两个ACOB操作步骤： 1）测站O安置经纬仪，对中，整平；2）望远镜盘左

10、瞄准目标A，读数a,或者设置读数接近00，将读数a记录在表中；3.5 水平角测角方法n水平角测量方向观测法ACOB操作步骤： 3）顺时针旋转照准部，依次瞄准目标B、C，读 数，将读数b、c记录在表中，最后再瞄准A点 归零，此为上半测回； 4）倒转望远镜，盘右瞄准目标A，读数，逆时 针依次瞄准C、B、A读数，将读数b、c、a 记录在表中，此为下半测回；5）取两个半测回方向平均值为方向观测值；3.5 水平角测角方法n水平角测量方向观测法 操作步骤：ACOB6）计算各测回方向的归零方向观测值。即方向观测值与起始方向差；8）计算两方向水平角。7）计算各测回归零方向观测值的平均值，作为方向的归零方向观测

11、值；3.5 水平角测角方法ABOCD盘 左零方向ABOCD盘 右零方 向n水平角测量方向观测法3.5 水平角测角方法n水平角测量方向观测法 精度要求：1）归零误差，即半测回中两次瞄准起始方向A的读数差，不大于18 ；2）照准误差，即同一目标盘左盘右两半测回中读数差的绝对值，应该在180060 内；3）各测回同一方向的归零方向观测值之差，不大于24 。方向观测法记录手薄3.6 竖直角测量n竖直角：在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视 线与水平视线的夹角(也叫垂直角)。仰角为正 ，俯角为负。 天顶铅 垂 线水平线ACB090 1802703.6.1 竖直度盘和读数系统n竖直度盘组成 结构包括：竖盘、

12、竖盘指标水准 管和竖盘指标 水准管微动螺 旋。后两部分，多采用竖盘指标自动归 零补偿器来替代。特点：读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。3.6.1 竖直度盘和读数系统n竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。 （1）顺时针注记180270 090盘左指标线270900180盘右指标线3.6.1 竖直度盘和读数系统n竖盘的注记形式（2）逆时针注记1、顺时针注记 左=90-L 右=R-270 故一测回竖直角=(左+右)/2=(R-L-1800) /23.6.2 竖直角的计算公式3.6.2 竖直角的计算公式问题：左= ？右=？左= L -90 右=270- R一测回竖直角: =(L-R+1

13、800)/2 2、逆时针注记3.6 竖直角测量n约定：仰角为正，俯角为负；n计算竖直角的法则： 1）当物镜上仰时，若读数逐渐增加，则a=读数起始读数若读数逐渐减小，则a=起始读数读数 2）当物镜下俯时，若读数逐渐增加，则a=起始读数读数若读数逐渐减小，则a=读数起始读数3.6 竖直角测量n竖直角的观测1）安置仪器2）盘左观测3）盘右观测4）计算结果3.6 竖直角测量n竖直角观测的记录手簿3.6 竖直角测量n 竖盘指标差 当竖盘指标水准管气泡居中时，指标并 不恰好指向90或270，而与正确位置 相差一个小角度x,x称为竖盘指标差。 指标差产生的原因，是指标水准管未校 正完善，这可以进行校正。3.

14、6 竖直角 测量n 竖盘指标差 当视准轴水平、指标水准管气泡居中时，由 于指标差x的存在，竖盘盘左读数为90+x， 则正确的竖直角应为： a （x)-L 同样，盘右时正确的竖直角应为：a（x) 将上两式相加并除以2，得x= (L+R-360)/23.8 水平角观测的误差分析n仪器误差检校仪器，盘左、盘右观测方法，多测回变换 起始读数的方法减弱及消除误差视准轴误差（CCHH） 盘左盘右观测取平均消除横轴误差 （HHVV） 盘左盘右观测取平均消除竖轴误差 （LLVV） 盘左盘右观测取平均不能抵消，仔细整平。3.8 水平角观测的误差分析n观测误差严格对中、整平仪器，瞄准目标，认真 读数，选择适合的仪器进行测量n外界条件的影响阴天、无风、远离障碍物、视线尽可能 离地高一点。